第九节淋巴细胞

1、医学免疫学刘 甫 医学检验学院免疫学教研室第九章 B 淋巴细胞来源：是由哺乳动物骨髓或鸟类法氏囊中淋巴样干细胞分化成熟而来。分布：骨髓中的淋巴细胞主要是B细胞成熟的B淋巴细胞主要定居于外周淋巴器官的淋巴结中外周血淋巴细胞，5%-25%为B细胞作用：分泌抗体发挥体液免疫抗原提呈作用引言内 容 提 要 第一节 B细胞的分化发育 第二节 B淋巴细胞的表面分子及作用 第三节 B淋巴细胞的亚群 第四节 B淋巴细胞的功能第一节 B细胞的分化发育哺乳动物的B细胞在中枢免疫器官的-骨髓中发育成熟骨髓中髓质基质细胞分泌的细胞因子和粘附分子诱导B细胞发育B细胞在中枢免疫器官的发育体现在B细胞（抗原）受体（B ce

2、ll receptor BCR）的表达和自身免疫耐受 BCR是表达于B细胞表面的免疫球蛋白，即膜型免疫球蛋白（membrane immunoglobulin, mIg）。B细胞通过BCR识别抗原，接受抗原刺激，启动体液免疫应答。 编码BCR重链或轻链的基因是以数个分隔开的基因片段的形式成簇存在的。在B细胞的分化过程中，只有经过基因重排，才能形成有功能的BCR。一、BCR的基因结构、重排及其多样性第一节 B细胞的分化发育BCR的胚系基因结构重链基因位于第14号染色长臂，V、D、J基因片段编码可变区，C基因片段编码恒定区。轻链基因分为基因和基因，分别定位于第2号染色体长臂和第22号染色体短臂。V、

3、J基因片段第一节 B细胞的分化发育免疫球蛋白的基本结构第一节 B细胞的分化发育44 30 22q11.215 40 2p11129625 40 14q32.3HBCRCJDV染色体定位肽链人BCR染色体定位和功能性基因片段 编码可变区编码恒定区第一节 B细胞的分化发育 VH（variable）:人VH基因片段为40个，根据同源性分为7 个家族，编码H链的信号序列和V区1- 98aa，包括CDR1和CDR2 D（diversity）：人D基因片段为25个，编码V区中大部分CDR3 JH（joining）：人JH基因片段为6个，编码CDR3其余部分和第 4个骨架，15-17aa重链重链基因CDR1

4、 CDR2 CDR3V CV D J C（一）重链V区基因第一节 B细胞的分化发育CH：人CH基因片段含多个外显子，在大多数情况下C区中每个结构域和铰链区是由单独外显子编码。重链重链基因CDR1 CDR2 CDR3V CV D J C（二）重链C区基因第一节 B细胞的分化发育 V：人V基因片段为40个，根据同源性可分7个家族， 编码1-95aa，包括CDR1、CDR2和部分CDR3 J：人J基因片段为5个，编码96-108aa, 包括部分 CDR3和第4个骨架区 C：人C基因片段为1个，编码109-214aa轻链轻轻基因CDR1 CDR2 CDR3V CV J C（三）轻链的结构第一节 B细胞

5、的分化发育 人V约有30个，根据同源性可分10个家族；J和C各4个，并成对排列轻链轻轻基因CDR1 CDR2 CDR3V CV J C（四）轻链的结构第一节 B细胞的分化发育（一）重组信号序列( bination signal sequence, RSS) 重排过程主要由一组重组酶来识别V、（D）、J基因片段两侧的 重组信号序列，通过切断、修复DNA而实现的 RSS 结构：回文结构七聚体 富含A/T的九聚体 分布：V 片段3、J片段 5和D片段的两侧 RSS与重链VDJ基因重排：D+JDJ V+DJVDJ RSS与轻链VJ基因重排：V+JVJ2、BCR的基因重排第一节 B细胞的分化发育（二）V

6、 (D) J重组酶 ( binase) RAG-1/RAG-2复合物（重组激活酶复合物） 性质：内切酶 表达：T/B淋巴细胞发育早期阶段 作用：识别RSS，切断七聚体一侧 末端脱氧核苷酸转移酶（TdT） 表达：B细胞前体 作用：通过非模板的方式将数个核苷酸加到DNA断端 其它 ：内切酶、DNA外切酶、DNA合成酶等（三）BCR重排顺序 H第一节 B细胞的分化发育重链可变区基因重排示意图第一节 B细胞的分化发育 BCR胚系基因重排发生具有明显的程序化形式，首先是重链进行基因重排，随后才是轻链重排。 经过胚系基因的重排，B细胞的DNA序列与其他体细胞有很大不同，这是存在于B细胞和T细胞中非常独特的

7、现象。第一节 B细胞的分化发育第一节 B细胞的分化发育3、等位排斥和同型排斥 等位排斥 (allelic exclusion)： 在B细胞中的一对同源染色体上，只有一条染色体上的H或L基因可得到有效表达。 抑制另一条染色体H基因重排 14号染色体 有效 H基因重排 失败 启动2号染色体链基因重排 另一条染色体H基因重排 同型排斥 (isotype exclusion)： Ig 和两型中择一表达；先表达链基因，如链基因重排 失败，才开始链基因表达。 小鼠：=95:5，人：= 65:35二、BCR多样性产生的机制 胚系中众多V、D、J基因片段（组合多样性) 人重链：VH(4) D(25) JH(6

8、) = 6000 人轻链：V(40) J(5) = 200 人轻链：V(30) J(4) = 120 轻、重链不同配对 6103 2.0102 + 6103 1.2102 = 1.92106 体细胞高频突变（somatic hypermutation） 是发生在已经成熟B细胞即已完成V基因重拍的基础上，而且发生在抗原刺激后外周淋巴器官生发中心的B细胞，点突变为主 第一节 B细胞的分化发育V（D）J连接的多样性（junctional diversity） 受体编辑（receptor editing）三、B细胞的发育和分化第一节 B细胞的分化发育B细胞的发育阶段如重链或轻链基因重排失败 结合抗原输

9、向外周B细胞库细胞丢失克隆删除自身免疫耐受mIgMmIgDmIgM骨髓 早期祖B细胞 晚期祖B细胞 大前B细胞 小前B细胞 未成熟B细胞 成熟B细胞 表达m链 重链基因 重链基因 表达m链 胞浆和胞膜) 表达m链 表达m、d链 D-J重排 V-DJ重排 表达preBCR 轻链V-J重排 (m:5/VpreB) 表达pre BCR 表达轻链 表达轻链B细胞在中枢免疫器官的发育和分化四、B细胞中枢免疫耐受的形成 克隆清除： 未成熟B细胞表面表达的mIgM与骨髓中的自身抗原结合，会导致该细胞的凋亡。 受体编辑： mIgM对自身抗原的识别导致RAG基因重新活化，发生轻链VJ的再次重排，合成新的轻链,改

10、变BCR特性。 失能： mIgM与自身抗原的结合引起mIgM表达下调，进入外周淋巴器官后对抗原刺激不应答。第一节 B细胞的分化发育第二节 B 淋巴细胞的表面分子及其作用B细胞的膜表面分子 B细胞抗原受体复合物 B细胞共受体 协同刺激分子 其他表面分子第二节 B 淋巴细胞的表面分子及其作用一、B细胞抗原受体(BCR)复合物 mIg Ig(CD79a) Ig(CD79b)BCR复合物结构模式图第二节 B 淋巴细胞的表面分子及其作用BCR复合体介导的胞内信号转导模式图二、B细胞共受体（coreceptor） CD19/CD21/CD81共价相联 多分子活化共受体，增强B细胞对抗原刺激的敏感性。 CD

11、19 ：胞质区可传递活化信号； CD21 (CR2)：可结合补体C3d； CD81：连接CD19和CD21，稳定复合物结构。第二节 B 淋巴细胞的表面分子及其作用B 细胞双重抗原识别模式图三、协同刺激分子（co-stimulatory molecules ） Ag与B细胞的BCR结合所产生的信号经CD79a/cd79b转到至细胞内，此即为第一信号，仍需第二信号（Th细胞和B细胞表面的协同刺激分子的相互作用） CD40：组成性表达，与活化T细胞CD40L结合，传递B细胞活化第二信号； CD80/CD86：活化B细胞表达，与T细胞上CD28和CTLA-4结合，提供T细胞活化的第二信号； 其他黏附分

12、子：ICAM-1（CD54），LFA-1等。第二节 B 淋巴细胞的表面分子及其作用协同刺激分子 B淋巴细胞重要的表面分子示意图四、其他表面分子 CD20：调节B细胞增殖与分化，B细胞特异性标志 CD22：胞浆含ITIM基序，负调节CD19/CD20/CD81 CD32：负反馈调节B细胞活化及抗体的分泌第二节 B 淋巴细胞的表面分子及其作用B1 表面标志CD5+ 产生于个体发育早期，有自我更新能力，长寿细胞； 主要位于胸腹腔、肠道粘膜固有层； 接受碳水化合物抗原刺激，产生低亲和力IgM。 针对自己抗原产生天然抗体。B2 表面标志CD5- 1、产生于出生后，定位于淋巴器官； 2、是分泌抗体参与体液

13、免疫应答的主要细胞； 3、接受蛋白质抗原刺激产生高亲和力抗体。第三节 B 淋巴细胞的亚群一、B-1细胞 表面标记：CD5 分 布：腹腔、胸腔、肠壁固有层 功 能：参与固有免疫第三节 B 淋巴细胞的亚群 B1免疫应答特点： 1、多反应性（polyreactivity） 指B细胞抗原受体或其所产生的抗体，以相对较低的亲和 力与多种不同抗原表位结合的现象。 2、产生低亲和力IgM类的生理性自身抗体，参与 3、对衰老、 蜕变自身细胞的清除；自发分泌针对微生物脂多糖的天然抗体 4、接受碳水化合物抗原刺激，产生低亲和力IgM， 5、参与对多种细菌（尤其体腔中）的抗感染免疫； 6、通过产生IgM类自身抗体参

14、与某些自身免疫病的发生第三节 B 淋巴细胞的亚群二、B-2细胞 1、参与体液免疫应答： BC+Ag在Th辅助下 活化增殖分化浆细胞 产生高亲和力抗体 2、抗原提呈： BC用BCR摄取Ag 处理肽+MHCII 提呈抗原给CD4T细胞，提供协同信号 3、免疫调节： 活化BC产生多种细胞因子，参与免疫调节 第三节 B 淋巴细胞的亚群B-1细胞与B-2细胞的异同B-1细胞B-2细胞表面标记CD5，mIgMCD19，mIgM和mIgD抗原识别谱多糖抗原蛋白质抗原作用特点快，IgM为主，不发生类别转换没有免疫记忆慢，IgG为主，有类别转换有免疫记忆分布体腔和肠壁固有层淋巴结、脾脏参与应答非特异性免疫应答特异性免疫应答第四节 B淋巴细胞的功能一、产生抗体参与体液免疫二、加工处理及提呈抗原三、分泌细胞因子调节免疫应答一、产生抗体参与体液免疫1、中和作用：中和毒素中和病毒2. 调理吞噬作用3、参与补体的溶细胞或溶菌作用大量水份涌入细胞内内容物向外渗漏细菌细胞4、NK细胞介导的ADCC作用二、B细胞处理及提呈抗原B细胞可捕获可溶性抗原 M0-M、DC不能有效捕获可溶性抗原活化B细胞呈递抗